化工三废处理

化工生产中的三废处理近些年，我们一般所说的工业“三废”是指的是工业生产当中产生的废气、废水和废渣。而“三废”的产生主要有这几个来源，一是化学反应不完全或者有副反应，二是物理分离中产生的，三是通过非正常时期的短期排放产生的。“工业三废”中含有多种有毒、有害物质，若不经妥善处理，如未达到规定的排放标准而排放到环境（大气、水域、土壤）中，超过环境自净能力的容许量，就对环境产生了污染，破坏生态平衡和自然资源，影响工农业生产和人民健康，污染物在环境中发生物理的和化学的变化后就又产生了新的物质。好多都是对人的健康有危害的。这些物质通过不同的途径（呼吸道、消化道、皮肤）进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。化工生产曾今给人类创造了很多财富，生产了许多各个领域必须的产品，满足了人们生产和生活的越来越高的要求。但生产过程中的一些废弃物排入环境中，造成水体、大气和土壤的污染，这些污染物在水环境、大气环境和土壤环境之间不断地时行互相迁移、循环给人类的生活环境带来严重的危害。到20世纪末期尤为严重，已经形成了21世纪的一大“公害”。据资料统计，当今世界各国生产使用十多万种化学化工产品。人们利用各种原料进行加工，其中1/3直接转化为废物和污染物，2/3转化为产品。一、化工三废的产生、分类及特点(1)化工废弃物的分类。化学工业中所产生的废弃物，可以按聚集在一起时的状态来分类，也可按它们被处理和利用的办法来分类。其中最常用且又合理的是按聚集状态来分类，即将废弃物分为固体废物、液体废物和气体废物三大类，也就是我们通常意义上的“三废”。固体废物，这是些成粉末状、灰状、块状或凝固状的废物。属于这一类的有：残渣，灰渣，飞灰和烟灰，塑料丢弃物，废橡胶，选矿后留下的含金属的矿渣，有腐渣的有机物等。液体废弃物大都是些被污染的水体或其它废溶液，其中溶有盐类、碱类、酸和有机物，也包括分散的“油”液和含有悬浮的颗粒状杂质。属于这一类的主要是生产中排出的废水或用过了的有机溶剂和有机液体。气体形式的废物，这是一些工业锅炉、干燥设备、通风设备所排出的气体以及化学生产过程中分离出来的气体等等。属于这一类的有：各种烟，各种气味的气体，或雾状的固体或液体弥散颗粒，以及含N0、S02、HCl、HF等的烟雾，含尘气体，有机物蒸汽，含有有毒物质的蒸汽空气混合气体。除上述三类主要的形式外，还有一类较特殊的废弃物，即成泥浆状的废弃物，它既不能算作液体，也不能算作固体。通常它们是松散的或呈细粒晶体状的糊，其中含有(按质量计)20％～80％的水，不预先经过加工处理(干燥、冻结等)就较难运输。属于这一类的有：过滤、沉淀后的残渣，废液中和处理或特殊加工处理后产生的泥浆等。化工废物的“毒性程度”是一个重要的概念或参数。所谓毒性程度，指的是化学或化工废物对生物界的影响。首先，是指对人类的影响，其次是对动植物的影响。根据毒性程度的大小，化学或化工废物可以分为无害的、有毒的和剧毒的几种。实际上，所有的化学或化工废物几乎都是有毒的，它所产生的影响的大小取决于人所接触到的剂量或自然环境中所具有的浓度。此外，许多化学物质无论是在组织中还是在周围环境中，许多都有能积累的特点，从而越来越加剧了毒性的作用。(2)化工三废的来源。虽然产生化工污染物的原因和污染物进入环境的途径有多种多样，但概括讲，化工污染物的主要来源大致可分为以下两个方面。二、生产中三废的综合利用将化工厂排放的废弃物，加以合理的综合利用和回收，使无用的“废物”重新成为有用之物，即可治理三废防治污染，又可创造财富，故称之为“资源的二次开发工作”。1.废气的处理和利用废气的常用处理方法：冷凝法，吸收法，吸附法，直接燃烧法，催化燃烧法五种。典型化工废气的处理和利用化工生产过程中典型的废气处理主要有：烟气脱硫和烟气脱硝两大部分。2.废水的处理方法工业上对废水处理的方法有物理法，化学法和生物法三类。化工生产过程中典型的废水有：含硫废水，含酚、氰有毒废水含硫废水的处理：主要有空气氧化法和水蒸气氧化法3.废渣的处理方法化工生产过程中排出的废渣，除少数组分回收利用外，大都分采用堆放处理。化学和生物处理。用化学和生物的方法处理化工废渣，主要有中和、氧化、还原、水解、化学固定等方法。三、三废治理原则对于三废的防治，在进行工艺设计和工程设计时，要把三废治理作为重要环节，做到“三同时”，即同时设计、同时施工、同时投产。对于已经投产的企业，如果三废不加治理时，可以指令限期治理，不然可以令其停产。治理三废的积极的思路就是改造工艺，使其不产生无法治理或难以治理的三废；其次是“三废”资源化，回收利用或生产出新的产品(过去称综合利用产品)，万不得已则使之无害化。这是总的原则。采用先进工业技术，控制产生污染(1)对有严重污染的原料路线、生产方法进行改革。化工生产中采用的某些原料、催化剂以及生产过程中的中间产物，是有毒有害的，直接污染生产环境，长期危害操作人员健康。因此，力图实现工艺改革，采用无害或低害的原料路线，并相应改变工艺生产方法。隔膜电解法代替水银电解法，就免除了汞污染。有些生产中由于使用大量酸、碱、溶剂、氨等，造成严重的污染。如用次氯酸化法生产环氧乙烷，需要排放大量的石灰浆和含有机氧化物的废水；采用乙烯直接氧化制环氧乙烷，污染显著减轻。(2)改变造成污染的产品品种。有些化工产品在生产和使用过程中有毒有害，污染环境，需要采用改革产品品种的措施。农药生产在这方面的例子是显著的。如以往使用的无机砷、有机汞农药以及六六六、滴滴涕等有机氯制剂，现在已禁止生产和使用。(3)改变设备、改进操作。为减少和消除污染，需要对污染环境的生产设备进行改造。如在冷却、洗涤操作上，采用直接接触式设备，会产生大量的废水，如改用问接冷却器进行问接冷却，可有效地减少污染物的排放量。电解食盐水工业中产生的氯气，过去用直接喷淋水冷却的方法去除氯气中的水蒸气，在喷淋过程中水与氯气直接接触，有一部分氯气溶解于水，因而排放出来的废水中含有一定量的氯。现在采用钛管列管冷却器，氯气通过钛管，被管外的冷冻水进行问接冷却，使滤器中的水蒸气直接冷凝下来，不与冷却用水接触，消除了排出水含氯的问题，同时减少了氯气的损失。(4)采用密闭循环工艺。所谓密闭循环，指系统的废弃物，通过一定的治理技术，重新回到系统中加以使用，以避免污染物排放环境的工艺。又称为“无废工艺”或“零排放工艺”。它既可降低原料消耗，又减少污染物的危害。(5)减少系统泄漏。从控制污染观点考虑，提高设备管道的严密性、减少反应物料的泄漏也是十分重要的。需要提高设备和管道的严密性，对泵和阀门等管件要选用密闭性能好的，如屏蔽屏、整体阀门等；管件连接密封，可选用优质垫圈，采用双层密封等。为防止泄漏，在设计上应尽量减少机械连接，在材质上要选用耐腐蚀的材料，对因腐蚀易引起泄漏的部位，要在设计上考虑便于监测和修补。视流体性质不同，应安装自动报警或监测泄漏的装置，以防止泄漏事故的发生。四、本文主要介绍几项重大污染行业的三废处理：造纸业、氯碱工业。造纸业：随着造纸工业的迅速发展，造纸工业废水已经成为水环境的重要污染源之一。造纸工业废水的污染已经是世界公认的“六大”公害之一，对环境的污染主要为废水、废气、废渣、噪声和恶臭。其中废水的污染最为严重和复杂，这是由于造纸工业废水排放量大，又还有大量的纤维素、木质素、无机碱以及丹宁、树脂、蛋白质等。并且即使经过充分的废液回收利用，也还是或多或少地会有一些纤维素和半纤维素流失进入废水中。含有大量有机物的造纸废水排入水体，对水体会造成不同程度的污染。同时造纸过程中通常还需要加入一些必要的化学药剂和化学助剂，这些物质流失进入水体中更是加重了水体污染。造纸工业的漂白工段通常是采用含氯化合物漂白，导致排出的漂白废水中含有大量的氯化有机物，其中的氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸、dioxin等有毒且难以处理的氯化有机物，对环境中的生物具有强烈的毒害、致畸、致多发性脑神经病变作用，因此如何有效地去除造纸废水中的含氯有机物已经成为废水处理的一大难题。本文在查阅大量文献资料的基础上针对当前的废水来源和废水处理技术特点进行详述,主要介绍国内外处理造纸废水的方法和新技术，并就国内外治理造纸废水的现状和未来的发展前景加以评述。4.1制浆造纸废水特点和处理方法造纸工业废水主要分为蒸煮废液、中段水、造纸白水三种,对于废纸制浆企业来说,在废纸再生利用过程中会产生脱墨废水,它们由于产生的情况和来源不同,其污染的严重程度和特点也有一定的差异。4.1.1蒸煮废液蒸煮废液即碱法制浆的黑液和酸法制浆的红液。目前国内的制浆技术主要是碱法制浆,黑液的污染负荷最大,占整个造纸行业污染负荷的90%,其产生的黑液污染物浓度与所用造纸原料种类、生产工艺等有关。一般黑液中杂质约占10%~20%,其中1/3为无机物,主要是各种钠盐;2/3为有机物,主要是碱木素、半纤维素、脂肪酸和树脂酸等。对其处理方法主要是采用碱回收,但目前草类原料中的硅干扰问题没有完全解决,使得黑液提取率比木材低得多,碱回收比较困难,造成一定的污染,而且碱回收工艺投资大,工艺复杂,只有大型制浆企业才能承受。4.1.2中段水中段水来源于造纸工艺的洗涤、筛选、漂白工段,是废水处理的主要目标,其化学成分与黑液相仿,只是浓度稍低,其中漂白废水中含有大量的有机氯化物,具有很深的颜色和很大的毒性,除了需要除去COD、BOD、SS等物质外,还要进行脱色处理。目前中段废水的处理工艺主要是物化和生化处理,经过处理后,虽然COD、BOD、SS等物质大大降低,但部分有机污4.1.3造纸白水造纸白水主要来自打浆、浆料的净化筛选和造纸机的湿部。白水污染物浓度低,主要是一些纤维、填料、涂料等,可通过白水封闭循环、过滤、筛分、气浮、沉淀等处理工艺,回收纤维实现可循环利用,减少污染排放量。4.1.4废纸脱墨废水废纸脱墨废水主要来源于制浆部分的洗涤废,该废水不仅SS含量高、色度大,而且还含有大量成分复杂的COD物质。这些COD物质主要包括细小纤维、油墨、树脂、颜料、化学药品和机械杂质等污染物,根据废纸来源和生产工艺的差别,洗涤废水的特征有所不同。我染物无法有效去除。国目前采用的废纸造纸废水处理技术为混凝沉淀(或气浮)等。氯碱，即氯碱工业使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。氯碱工业是化学工业的一个重要组成部分，是生产基本化工原料的行业。近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展，规模化装置增多，装置技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。氯碱行业为国民经济发展做出了重要贡献。同时，氯碱行业对环境污染也是比较大的。每年氯碱行业排放三废数量大，污染物多，其中工业废水年排放7200万~80000万t，废气排放600亿~700亿m3，废渣160万~200万t。全国化学工业每年排放废水60亿m3，废气7000亿m3，废渣3500万t，氯碱行业年排放总量约占全国化学工业排放总量比例分别为废水占1.2%~1.3%，废气占8.6%-10%，废渣占4.6%~5.7%。由此可以看出，氯碱行业产生“三废”废气量最大，其次是废水和废渣。“三废”种类包括:重金属、有机氯化物、硫化物、氯化物、酚类、油类及放射性物质等等。因此应加大对废气和废水治理力度，逐步采用清洁生产，把三废消除在生产过程中，搞综合利用，变废为宝，变“三废”为资源，做到社会环境和经济效益的统一。4.2.1废水治理氯碱生产中废水主要来源于工艺废水，如盐水净化、电解系统、氯氢处理系统、烧碱蒸发废水、PVC含酸废水、有机氯产品含酸废水、乙炔发生电石灰废水、电站